[实用新型]压缩机气量无级调节系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种压缩机气量无级调节系统，特别适用于往复式压缩机。这种气量调节系统可实现从0～100％范围内无级调节，不仅适合于新的压缩机装配，也同样适用于对已投入运行的压缩机进行配置。可广泛应用于化工厂、炼油厂、气体储运厂及联合热电厂等领域。

背景技术

在炼油、石油化工等工艺流程中,由于工况变化和其它因素,压缩机气量需要随时调节,对调节的要求是:能实现流量的连续调节,使流量随时和耗气量相等；调节系统力求简单可靠,操作方便；单位流量的功率消耗不增加。最为常用的是打回流，余隙调节和气阀调节。打回流的调节方式浪费能量；余隙调节方式调节范围小，能部分引起压力与温度重新分布；这些调节方式中都不能避免开机时快速升压造成对机组及系统的冲击，级间压比不能调节，能耗过高等问题。压开吸气阀进行气量调节在众多方法中，以其省能耗、结构简易和安装方便等优势得到了广泛的应用，早在上世纪20年代已经出现。压开吸气阀气量调节主要有两种方式：一种为全行程压开吸气阀，即在压缩机工作过程中，使某一吸气阀保持全开；另一种为部分行程压开吸气阀，即在部分压缩过程中，吸气阀保持开启状态，而剩余压缩过程吸气阀关闭。但查阅众多资料发现，迄今国内对压开吸气阀排气量调节的应用绝大部分都局限在全行程压开技术，故只能实现间断调节（如0-50%-100%）。

现在国外已成功开发了气量无级调节系统，该系统参考了大型柴油发动机中喷射部件技术，并结合了数字计算机技术可控制技术，利用液压传动卸荷装置使压缩机在压缩过程中吸气阀保持一定时间的开启，通过延迟关闭进气阀的方式，来实现排气量的无级调节，其核心部件电液执行器采用的是单级高速开关阀直接驱动执行缸的方案，控制原理简图如图1所示。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，开发了压缩机气量无级调节系统，实现压缩机排气量从0～100％范围内无级调节，最末级最大进气压力16MPa；最高进气温度120℃；卸荷器最大卸荷力8000N；压缩机转速120～1200r/min；最多控制级数达到6级。

一种压缩机气量无级调节系统，主要包括：电液执行器、压缩机的吸气阀、液压油站及控制系统；电液执行器用于驱动压缩机进气阀的打开与关闭，控制系统中由计算机实时处理压缩机运行过程中的状态数据，并将信号反馈至电液执行器的微处理器，微处理器经过运算给电液执行器发出指令，电液执行器来控制吸气阀的开启与关闭时间，实现压缩机排气量调节，其特征在于压缩机的吸气阀为带卸荷器的吸气阀，包括卸荷器、阀座、弹簧及阀片，吸气阀与顶杆相接，顶杆另一端与高压柱塞相接；电液执行器由上阀体、下阀体和电气室三部分组成，上阀体通过螺栓与下阀体连接，主要包括高速开关阀、二级机械阀、高压柱塞、压力传感器；高速开关阀用于控制切换油压，控制高压柱塞的动作，进而通过顶杆控制吸气阀的开启和关闭：高速开关阀控制二级机械阀的进出油路，使二级机械阀通过换向来达到控制高压油进入或流出高压柱塞工作腔，高压柱塞驱动顶杆，顶杆驱动带卸荷器的吸气阀，实现控制吸气阀；下阀体通过螺栓与压缩机进气阀压阀盖连接，下阀体主要包括密封组件、温度传感器、泄漏油口以及工艺气体泄漏口，高压柱塞与顶杆及下阀体的密封组件、带卸荷器的吸气阀中心在同一轴线，当高速开关阀得电时，卸荷器的顶杆从电液执行器的高压柱塞接受液压力，从而顶开吸气阀的阀片；当高速开关阀失电时，施加在卸荷器顶杆上的力消失，安装于卸荷器内的弹簧将卸荷器复位，此时吸气阀的阀片关闭；电气室包括微处理器、压力传感器，微处理器用于控制高速开关阀的开/关动作，由输入控制信号电平触发，实现通讯与控制。

本实用新型的压缩机气量无级调节系统，主要包括电液执行器、带卸荷器的吸气阀、液压油站及控制系统四部分。电液执行器安装于压缩机吸气阀压阀盖上，顶杆固定在带卸荷器的吸气阀上。顶杆从电液执行器接受液压力，顶开吸气阀；当顶杆上的液压力消失，安装于卸荷器内的复位弹簧复位，此时吸气阀关闭。

电液执行器的作用是通过顶杆控制卸荷器吸气阀的延迟关闭，它垂直安装于压缩机带卸荷器的吸气阀的压阀盖上，上阀体的高压柱塞与顶杆及下阀体的密封组件、卸荷器吸气阀中心在同一轴线。下阀体主要作用阻止工艺气沿顶杆泄漏，同时阻止液压油沿顶杆泄漏到压缩机缸体内。电气室最好包括微处理器、压力传感器及防爆盖等，它可通过螺栓安装在上阀盖的侧面上。微处理器用于控制高速开关阀的开/关动作，由输入控制信号电平触发，它一般包括电源模块、CPU模块、传感器模块、通讯模块以及驱动模块，可以实现通讯与控制的各项任务。